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便携式和家用医疗设备互连设计
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便携式和家用医疗设备互连设计

2021-12-08 09:55:31 来源:深圳市连接器行业协会 李亦平编译 作者:Nick Rotvold

【哔哥哔特导读】安全、医疗级连接器支持便携式医疗设备应用,可承受冲击、振动和粗糙处理,设备性能得到保证。

连接器

随着医院和家庭使用的便携式医疗设备越来越普遍,能够满足苛刻要求的医疗保健设备需求继续增长。家庭医疗保健是增长最快的医疗领域之一,这些设备中的组件必须安装在更有限的空间中,同时提供高速性能。用于家庭医疗保健和便携式医疗电子设备的连接器必须承受冲击、振动和其它粗糙处理。

家庭医疗保健

家庭医疗保健服务可以帮助改善患者治疗效果,有助于长期护理,降低成本,提高患者的满意度,并减少不必要的住院治疗。连接器小型化使医疗行业能够发展先进的家庭医疗保健设备和移动医疗设备系统。一些移动设备,如呼吸机和病人监测设备,可在家庭或医院之间转移。而另外一些设备,如诊断设备,可从一个房间移动到另一个房间,用于不同病人。频繁的设备移动使颠簸和振动不可避免,如果在设备中没有正确设计,可能导致机器故障。

高可靠性

高振动应用中的柔性印刷电路(FPC)、板端连接器,能确保安全连接。例如,刀片锁扣系统提供安全匹配。

这些连接器通常也利用片状接触,每个位置只提供一个的触点。双束设计提供每个针两个接触点,有助于进一步确保坚固的连接和高可靠性。为了进一步提高性能,可以构建双接触设计,使每个接触具有不同的振动特性和不同的接触力。从而扩大了频率范围,减少了共振,同时提高了抗冲击和振动性能。

屏蔽要求

高速输入/输出(I/O)连接器必须提供出色的抗电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI),确保干扰不会影响性能,即使是在信号复杂环境中。这对于将患者数据传输给医疗专业人员的家庭医疗保健设备尤其重要。用于医疗测试和监测应用的互连必须完全匹配,确保有效性。高速数据连接器通常使用金属屏蔽和接地设计来消除电磁干扰。

连接器

Hirose的DF40GL系列FPC连接器是业界最小的FPC板对板连接器之一。

简化OEM设计

混合电源和信号的板对板连接器,在高速传输能力和内置的电源触点方面设计优势显著。将信号和电源结合在一个连接器中,节省了PCB空间。

连接器

混合信号和电源连接器,如Hirose的FX23系列,可以提供高达8Gb/s的高速传输,在连接器外壳的两侧各有四个内置的3A电源触点。

增强性能

为高速应用设计的连接器还可以包括一个专门的接触设计,利用相邻差分对之间的接地来减少串扰。这种接触设计提供了优越的阻抗匹配和低插入损耗。

装配简化

浮动式板对板在车载连接上具备很鲜明的特点。这些高度可靠的浮动触点可以使连接器在X轴和Y轴方向上吸收±0.5mm或以上的对齐误差,从而消除匹配时的对齐问题。当在同一PCB上有多个连接器时,其独特的浮动接触结构也特别方便,特别是在空间有限的医疗应用中,在组装时间和成本节约上优势明显。通过在X和Y方向上的浮动结构确保了正确和安全的配合,减少了安装部件的应力,减少了焊料开裂,提高了可靠性。

板端保持力

为了最大限度地保持板端,当使用SMT触孔连接器时,针孔侵入式回流工艺可用于减少通孔金属柱所需的手动焊接过程。当与浮动接触点结合时,该过程解决了便携式医疗设备中焊缝松动的问题。

数据传输

浮动式板对板连接器具有不同的堆栈高度。早期一代的连接器只提供高达3Gb/s的传输速度,但新的高速板对板连接器能够提供5-10Gb/s的标准数据速率。

一些连接器制造商现在提供I/O产品,满足便携式医疗设备的严格要求。先进的连接器设计结合了浮动接触机制与混合技术,提供解决方案,满足小尺寸、高速和坚固耐用的要求。

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